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金力公司巖石三軸剪切復(fù)合疲勞試驗(yàn)機(jī)的功能特點(diǎn)

 

    微機(jī)控制電液伺服三軸試驗(yàn)機(jī)是一種具有高新技術(shù)手段,符合現(xiàn)代巖石力學(xué)領(lǐng)域研究巖石力學(xué)特性的新型試驗(yàn)設(shè)備。該試驗(yàn)機(jī)可自動(dòng)完成巖石單軸、三軸(不同圍壓)壓縮試驗(yàn),巖石單軸、三軸流變?cè)囼?yàn)、剪切復(fù)合試驗(yàn)、。在試驗(yàn)中采用寬調(diào)速范圍的電液伺服比例閥組及計(jì)算機(jī)數(shù)字控制等先進(jìn)技術(shù),組成全數(shù)字式閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng),能夠自動(dòng)精確地實(shí)現(xiàn)軸向、徑向的恒應(yīng)力(恒試驗(yàn)力)、恒應(yīng)變(恒變形)、恒位移(恒壓縮率)、恒試驗(yàn)力速率、恒變形速率、恒位移速率等試驗(yàn)。可動(dòng)態(tài)顯示試驗(yàn)力、圍壓、軸向變形、徑向變形等試驗(yàn)全過程,可實(shí)時(shí)地采集、存儲(chǔ)、處理、顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)及試驗(yàn)曲線,打印試驗(yàn)報(bào)告。控制范圍寬、功能多、全部操作鍵盤化,各種試驗(yàn)參數(shù)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制、測(cè)量、顯示、處理并打印,集成度高,使用方便可靠。

  該試驗(yàn)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)采用美國AD公司原裝進(jìn)口器件制造,采用計(jì)算機(jī)總線設(shè)計(jì),組成目前最先進(jìn)的真正的全數(shù)字閉環(huán)測(cè)量控制系統(tǒng),在試驗(yàn)中力、變形、位移等各種控制方式可任意平滑切換(無沖擊轉(zhuǎn)換),配之目前在國內(nèi)最先采用的VC十十語言編程並實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)軟件使整機(jī)測(cè)量控制精度遠(yuǎn)優(yōu)于目前國內(nèi)同類產(chǎn)品(詳見功能特點(diǎn))。

  一.系統(tǒng)組成:

  試驗(yàn)機(jī)由軸向主機(jī)、軸向伺服油源、三軸壓力室、巖石直剪系統(tǒng)、圍壓系統(tǒng)(包括增壓器,圍壓伺服油源) 、孔隙水試驗(yàn)系統(tǒng)、聲發(fā)射采集處理系統(tǒng)、高低溫環(huán)境裝置、三軸蠕變?cè)囼?yàn)穩(wěn)壓系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)等部分組成。

  1. 加載框架:采用門式框架結(jié)構(gòu),剛度大,利于繪制巖石力—變形的全過程曲線。工作油缸置于框架下部,整機(jī)重心低,穩(wěn)定性好。

  2. 壓力室:壓力室采用壓力自平衡結(jié)構(gòu),其圍壓不受軸向變形影響;采用下卡環(huán)式, 裝卸試樣方便。配有16條變形測(cè)量電測(cè)引線。

  3. 移動(dòng)小車:加載框架配備移動(dòng)小車,壓力室裝于其上,可方便地沿軌道推入拉出。

  4. 巖石直剪系統(tǒng):由框架、剪切油缸、剪切附具、移動(dòng)小車等組成。該糸統(tǒng)置于小車軌道上。

  5. 起吊裝置:懸臂式起吊裝置安裝于加載框架頂部,可方便地裝卸壓力室筒體。

  6. 軸向伺服油源:可向工作油缸裝置提供一定壓力或流量的工作油實(shí)現(xiàn)軸向加載,圍壓伺服油源通過增壓器將恒定的工作油注入壓力室對(duì)試樣提供圍壓。

  7. 三軸流變?cè)囼?yàn)穩(wěn)壓系統(tǒng):含儲(chǔ)能器、靜穩(wěn)壓伺服閥、穩(wěn)壓控制系統(tǒng)等。

  8. 電氣拖動(dòng)單元:所有的電氣操作都集中于配電箱中。

  9.控制系統(tǒng):包括軸向力測(cè)量控制系統(tǒng)、位移測(cè)量控制系統(tǒng)、軸向、徑向變形測(cè)量控制系統(tǒng)、圍壓壓力測(cè)量控制系統(tǒng)等全部置于一臺(tái)工控機(jī)內(nèi),全部試驗(yàn)均可由計(jì)算機(jī)編程控制。

  10.孔隙水壓試驗(yàn)裝置:由日本松下伺服電機(jī)、減速機(jī)、滾珠絲杠、不銹鋼水缸與活塞組件及水箱、管路、閥及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成,具有壓力控制及流量控制功能。

  11.全波形聲發(fā)射采集顯示系統(tǒng):將試樣出現(xiàn)裂紋時(shí)的聲音轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。

  12.高低溫裝置:數(shù)顯溫度控制系統(tǒng)、加熱器、制冷壓縮機(jī)、溫度傳感器等組成。

  13.疲勞試驗(yàn)裝置:含動(dòng)態(tài)伺服油缸、伺服閥、儲(chǔ)能器、高精度過濾器、水冷卻器。

  二.. 主要功能及特點(diǎn)

  ¨ 主要功能

  1. 自動(dòng)測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)采集、處理、繪制曲線及打印曲線報(bào)告(抗壓強(qiáng)度、圍壓、軸向變形、徑向變形、泊松比、彈性模量、剪切強(qiáng)度、蠕變?cè)囼?yàn)等)。

  2. 三軸抗壓試驗(yàn)(在圍壓環(huán)境下的單軸壓縮試驗(yàn))。

  3. 單軸抗壓試驗(yàn)(恒應(yīng)力、恒應(yīng)變、恒位移、恒應(yīng)力速率、恒應(yīng)變速率、恒位移速率,單向循環(huán)等加載、保載、卸載等多種環(huán)節(jié)的程序控制試驗(yàn))。

  4. 三軸的單軸壓縮全過程試驗(yàn)。

  5. 可精確地繪出巖石“σ-ε”全過程曲線。

  6. 巖石剪切強(qiáng)度試驗(yàn)。

  7. 三軸孔隙水壓試驗(yàn)。

  8. 全波形聲發(fā)射試驗(yàn)。

  9. 高溫(低溫)環(huán)境下三軸試驗(yàn)。

  10. 巖石單軸、三軸蠕變?cè)囼?yàn)。

  11. 壓力室配有徑向和軸向變形測(cè)量引線。

  12. 自平衡式結(jié)構(gòu)的壓力室可在試驗(yàn)過程中保持設(shè)定的圍壓值不變。

  13. 測(cè)量系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)標(biāo)定、連續(xù)全程測(cè)量不分檔。

  14. 可進(jìn)行試驗(yàn)力、變形、位移等速率控制并保持。具有超載自動(dòng)保護(hù)功能。

  15. 無級(jí)調(diào)速,力、位移、軸向和徑向變形,各種控制方式可在試驗(yàn)過程中任意平滑切換。

  16. 曲線、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及曲線放大,在試驗(yàn)過程中可切換顯示六種試驗(yàn)曲線。

  17. 可自行設(shè)置控制參數(shù), 實(shí)現(xiàn)程序自動(dòng)運(yùn)行,可進(jìn)行斜波、三角波、梯形波等低周循環(huán)及用戶設(shè)計(jì)的各種組合程序波形試驗(yàn)。

  18. 整機(jī)連續(xù)、穩(wěn)定工作時(shí)間不少于1,000小時(shí)。

  ¨ 主要特點(diǎn)

  1. 一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制完成多種試驗(yàn)過程,操作均由鍵盤及鼠標(biāo)來完成,并保留手動(dòng)加荷。

  2. 測(cè)量、控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)總線設(shè)計(jì)。即以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為內(nèi)核制造,其運(yùn)算速度、控制精度、軟件功能、可靠性均能與計(jì)算機(jī)匹配達(dá)到最佳效果,遠(yuǎn)領(lǐng)先于國內(nèi)以單片機(jī)為內(nèi)核產(chǎn)品,並優(yōu)于以386計(jì)算機(jī)為內(nèi)核的控制器。

  3.試驗(yàn)軟件采用VC++語言編程,可在Windows2000\XP\NT操作系統(tǒng)下工作,功能強(qiáng)大。為方便擴(kuò)大軟件功能軟件采用模塊化設(shè)計(jì),可根據(jù)用戶需要填充各種軟件,擴(kuò)展功能。

  4.采用先進(jìn)的數(shù)字式電液伺服比例閥作控制元件,抗污染能力強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)長期無故障運(yùn)行。

  5.采用數(shù)字式脈沖調(diào)寬技術(shù),實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字式閉環(huán)伺服控制。

  6.完整的數(shù)據(jù)庫軟件接口供用戶使用,軟件升級(jí)只須通過郵寄光盤或E-mail傳送即可。

  7.完善的軟件自檢功能,提示發(fā)生故障之處,無須廠家現(xiàn)場(chǎng)維修,只須更換計(jì)算機(jī)內(nèi)相應(yīng)的功能卡即可,維護(hù)簡單方便。


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